问题 多选题

如图所示,一直角斜面体放在粗糙地面上,斜面倾角分别为30°和60°,a、b两物体分别系于一根跨过定滑轮的轻绳两端,置于斜面上,a、b可看成质点,且位于同一水平高度保持静止状态,不计物体与斜面、绳与滑轮之间的摩擦,绳子与斜面平行,若剪断绳子,让a、b由静止下滑,斜面体始终静止,则(  )

A.a的质量小于b的质量

B.两物体同时落地

C.落地时两物体速度相同

D.直角斜面体受地面的摩擦力向右

答案

A、两物体均处于平衡状态,受力分析如图所示;

绳子对AB的拉力大小相等,对A有:mAg=Tsin60°;

对B有:mBg=Tsin30°

则有:

ma
mb
=
3
3
;故A正确.

B、剪断细线后,两物体做匀加速运动,根据牛顿第二定律得

a=gsinθ

所以a的加速度大于b,而a在斜面上的运动距离小于b,所以a先落地,故B错误.

C、落地时两物体速度方向不同,所以落地时两物体速度不同,故C错误.

D、把直角斜面体和a、b看成整体:

物体a的加速度为aa=gsin60°=

3
2
g     物体b的加速度为 ab=
1
2
g

mbabsin60°>maaasin30°

根据牛顿第二定律

直角斜面体和a、b整体在水平方向的合力方向向右,

而整体在水平方向受地面的摩擦力,所以直角斜面体受地面的摩擦力向右,故D正确.

故选AD.

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